Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wärmeleitung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Mineralwolle ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T₁ = 18 °CT₂ = -11 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Gipskarton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T₁ = 15 °CT₂ = 0 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Holz und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T₁ = 16 °CT₃ = -13 °C

Q̇ = W

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 50 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -9 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T₁ = 24 °CT₃ = -9 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Glas und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = 0 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Gipskarton und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -12 °C

U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 139,2 W
2. Q̇ = 122,4 W
3. Q̇ = 110,7 W
4. T_i = 10,34 °C
5. T_s = 13,32 °C
6. U = 1,196 W/(m²·K)

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